组合式水轮发电机

在我的项目中，我建造了一个模块化的河流发电机，该发电机将被第三世界国家的农村地区用来廉价、方便地为电力设备供电。第三世界国家缺电是一场人道主义危机，阻碍了经济发展，降低了生活质量。正因为如此，我创造了一个类似飞机的机器，放在水下的河流或溪流中。其中一个装置产生大约30瓦的连续电力。村民们可以在绳子上放上他们所需要的东西来满足他们的能源需求。飞机是由一根绳子固定的，绳子从河流的一边到另一边，并拴在两边的一棵树上。在一边有一个电池盒，它可以储存所产生的能量，供日后使用。这种装置也被设计用于远距离传输能量，因为大多数人并不住在河边。这种设计是由ABS注塑而成，因此可以以极低的成本大量生产。虽然这个原型是三维打印，因为三维打印是最好的方式原型注塑件。水力发电装置的目的是在水下运行，以减少顺河漂流的原木或船折断绳索的可能性。该装置还采用了类似飞机的空气动力学设计，以减少作用在绳索上的阻力。它有翅膀，以减少可能导致它在水下旋转的离心力。水力发电飞机保持水密，使用橡胶O形圈和垫圈，以防止水腐蚀发电机。使用轴流转桨式水轮机，用于低压高速应用，例如，该装置将河流的线性能量转换为旋转能量。旋转能量然后被转换成电能使用步进电机，作为交流发电机。发电机通常输出10到20伏的电压。然后，桥式整流器将其转换为直流电（DC），以便为电池充电。然后电流通过一个可变电阻器，根据欧姆定律，电流和电阻有直接的关系。由于电流和旋转发电机所需的扭矩也有直接关系，用户可以控制发电机的旋转阻力大小，以防它不能以河流的速度自由旋转。经过可变电阻器后，电流通过齐纳二极管将电压转换为蓄电池的充电电压。然后电流通过一个过充保护电路，防止电池过充，然后电流到达12伏的铅酸电池，选择它是因为它是最便宜的电池化学每千瓦时美元。电池白天用来储存能量，晚上用来照明和充电。然后电池放电到标准的直流-交流汽车逆变器，长途运输时线路损耗较小。最终的结果是一种将河流的能量转化为有用电能的装置。这些电力可以用来照亮家庭、医疗中心和企业，让贫困国家走出黑暗